【文章內(nèi)容簡介】 ?? 精餾段平均壓力 ：??? ）（ 塔釜板壓力 ： W ??? 提餾段平均壓力：39。m ??? ）（ 操作溫度計算 由氣液相圖（如 ）得： 甲醇 水連續(xù)板式篩板精餾塔 設計說明書 10 圖 氣液相圖 塔頂溫度： ?? 進料板溫度： 塔底溫度：?? 所以，精餾段平均溫度：???? ）（ 提餾 段平均溫度：39。t ??? ）（ 平均摩爾質量 的計算 1. 塔頂平均摩爾質量計算 由 1D ?? 查平衡曲線 (圖 )得 kmol/ VDm ????? ）（ kmol/ ????? ）（ 2. 進料板平均摩爾質量計算 由圖解理論板（如 ）得 ?? kg/ VFm ?????? ）（ 甲醇 水連續(xù)板式篩板精餾塔 設計說明書 11 kmol/ LFm ????? ）（ 3. 塔 底 平均摩爾質量計算 查平衡曲線 ()得 WW ?? kg / m kg / km 71 71 V W mL W m ????? ????? ）（ ）（ 4. 精餾段平均摩爾質量 kg/??? ）（ kg/km ?? ）（ 5. 提餾段平均摩爾質量 M’Lm=(+)/2= M’vm=(+)/2= 平均密度計算 1. 精餾段平均密度的計算 Ⅰ 氣相 由理想氣體狀態(tài)方程得 3mVmmVm kg/ ??? ??? ）（? Ⅱ 液相 ?? iiL w1 ?? A 塔頂液相平均密度的計算 查手冊可得 ： t=20℃時：3A m/?? tD=℃時 ： ρ B= 由經(jīng)驗公式][]20tf1[ ）（）（）（ ?????? ??? 其中 f= 得33A kg/??? 所以：3BBAALDmkg/ 1WW 1 ???????? B 進料板平均密度的計算 由 tD=℃ 查手冊得：3B kg/?? 甲醇 水連續(xù)板式篩板精餾塔 設計說明書 12 由上述經(jīng)驗公式得：33A m/??? 進料板液相的質量分率 ： α A=( )/( +（ ） )= ρ LFm=1/(+（ ） /)= 精餾段液相平均密度為 ： ρ Lm=(+)/2= kg/m3 Ⅰ 氣相 ??時， 由理想氣體狀態(tài)方程得 3mVmmVm kg/ 39。 ??? ??? ）（? Ⅱ 液相 查手冊得：??時3B kg/?? 由上述經(jīng)驗公式得：3A 塔底液相的質量分率： ??? ?? ）（? 3LWm kg/ 1 ???? 提餾段平均密度3Lm kg/39。 ??? ）（? 液 體平均表面張力的計算 液相平均表面 張力依下式計算 即 σ Lm=∑ xiσ i 1. 塔頂液相平均表面張力的計算 由 tD=℃查 手冊 得 / mN/ BA ?? ?? mN/ B1A1LDm ??? ?? ）（ 2. 進料板液相平均表面張力的計算 由 tF=℃查 手冊 得 ?? ?? mN/ BFAFLFM ??? ?? ）（ 3. 塔底液相平均表面張力的計算 由 tW=℃查⑵得 / mN/ BA ?? ?? mN/ BWAWLWm ??? ?? ）（ 精餾段液相平均表面張力 甲醇 水連續(xù)板式篩板精餾塔 設計說明書 13 mN/ LFmLDmLm ????? ??? 提餾段液相平均表面張力 mN/ 39。 LWmLFmLm ???? ? 液體平均粘度計算 液相平均粘度依下式計算 即 lgμ Lm=∑ xilgμ i 1. 塔頂液相平均粘度的計算 查 手冊得 ??時smP ??? ??? 得 lgμ LDm=()+（ ） lg() = μ LDm= 2. 進料板平均粘度的計算 由 tF=℃查 手冊 得 μ A= μ B= lgμ LFm=()+（ ） lg() = μ LFm= 精餾段平均粘度 μ Lm=(+)/2= 3. 塔底液相平均粘度的計算 由 tW=℃查 手冊 得 μ A= μ B= lgμ LWm=()+（ ） lg() = μ LWm= 提餾段平均粘度 μ Lm’=(+)/2= 精餾塔的塔體工藝尺寸的計算 塔徑的計算 1. 精餾段 氣、液相體積流率為 VS=VMVm/3600ρ Vm=( )/(3600 )= LS=LMLm/3600ρ Lm=( )/(3600 )= 2121VLss ??? ）（）（ ?? 甲醇 水連續(xù)板式篩板精餾塔 設計說明書 14 取塔板間距 ? ， 板上液層高度 ? LT ?? 由史密斯圖（ ）查得 ? 由 )20(?CC ?得 ??? ）（ 由m ax LVVuC?????得 s/ 0 . a x ???u 圖 史密斯圖 取安全系數(shù)為 ，則空塔氣速為 1 .7 0 2 m / s2 .4 3 10 .70 .7 uu m a x ???? s ????? uVD ? 按標準塔徑圓整后 為 D= 甲醇 水連續(xù)板式篩板精餾塔 設計說明書 15 塔截面積為 22T ?? ? 實際空塔氣速為 m / ??? ?? (安全系數(shù)在充許的范圍內(nèi)，符全設計要求 ) 2. 提餾段 氣、液相體積流率為 V’S=V’MVm/3600ρ ’Vm=( )/(3600 )= L’S=L’MLm/3600ρ ’Lm=( )/(3600 )= 39。39。39。V 39。L 2121VmLmss ?? ）（）（ ?? 取塔板間距 ? ，板上液層高度 ? LT ?? 查史密斯圖得 ? 由 )20(?CC ?得 ??? ）（ 由m ax LVVuC?????得 s/ 2973 a x ???u 取安全系數(shù)為 ，則空 塔氣速為 7 3 m / 2 .60 .6 uu m a x ???? .24011439。4 s ????? uVD ? 按標準塔徑圓整后 為 D= 塔截面積為 22T ?? ? 實際空塔氣速為 8 0 m / 39。Vu Ts ??? ?? 精餾塔有效高度的計算 精餾段有效高度為 )112(H1NZ T ?????? ）（ 精精 甲醇 水連續(xù)板式篩板精餾塔 設計說明書 16 提餾段有效高度為 T ????? ）（）（ 提提 在進料板上方開一個人孔，其高度為 m 故精餾塔有效高度為 Z=Z 精 +Z 提 +=++=8m 塔板主要工藝尺寸的計算 溢流裝置計算 因塔徑 D=，所以可選取單溢流弓形降液管，采用凹形受液盤。 ( 此種溢流方式液體流徑較長，塔板效率較高，塔板結構簡單，加工方便，在直徑小于 的塔中被廣泛使用。 )各項計算如下： 1. 溢流堰高度的計算 (1)精餾段 A 堰長 lw 可取 lw== B 溢流堰高度 hw 由 hw=hL－ how 選用平直堰， ( 溢流堰板的形狀有平直形與齒形兩種，設計中一般采用平直形溢流堰板。 ) 堰上層液高度 how由 弗蘭西公式 計算，即 32Whow ）（? 近似取 E= （根據(jù)設計經(jīng)驗，取 E=1 時所引起的誤差，能滿足工程設計要求 ） 則 m00 72 07 93 31000 3232Whow ???? ）（）（ 取板上清液層高度 hL= m 故 0 .0 5 2 7 5 m0 .0 0 7 2 4 OWLW ??? (2)提餾段 A 堰長 lw 可取 lw== B 溢流堰高度 hw 由 hw=hL－ how 選用平直堰， ( 溢流堰板的形狀有平直形與齒形兩種，設計中一般采用平直形溢流堰板。 ) 堰上層液高度 how由 弗蘭西公式 計算，即 32Whow ）（? 甲醇 水連續(xù)板式篩板精餾塔 設計說明書 17 近似取 E= （根據(jù)設計經(jīng)驗，取 E=1 時所引起的誤差，能滿足工程設計要求 ） ，則 39。LE1000 3232Whow ???? ）（）（ 取板上清液層高度 hL= m 故 0 .0 4 5 3 9 m0 .0 1 4 6 39。h OWLW ??? 2. 弓形降液管的寬度 Wd 和截面積 Af 因為 lW= , ??D查弓形降液管參數(shù)圖（如下圖） 圖 弓形降液管參數(shù)圖 得 Af/AT= Wd/D= 所以 2f m0 7 4 5 ??? Wd== 依據(jù)下式驗算液體在降液管中的停留時間，即 5~3L HA3600 h Tf ??? A、 精餾段： ??? ???? 故降液管設計合理。 B、 提餾段： ??? ???? 故降液管設計合理。 3. 降液管底隙高度 ho 降液管底隙高度 依下式計 算：39。ul3600Lh 0Wh0 ? 甲醇 水連續(xù)板式篩板精餾塔 設計說明書 18 取 uo39。=（根據(jù)經(jīng)驗，一般取 u0’=~） 精餾段： 3600000793 0 ??? ?? 0 . 0 0 6 0W ??? ， 故降液管底隙高度設計合理 。 提餾段： 0 ??? ?? 0 . 0 0 6 0W ??? 故降液管底隙高度設計合理 。 塔板布置 1. 塔板的分塊 因為 D= 1000mm，所以選擇采用 分 塊式 ，塔板查表可知分為三塊板。 2. 邊緣區(qū)寬度確定 溢流堰前的安定區(qū)寬度： Ws=Ws’=70mm , 邊緣區(qū)寬度： Wc=35mm 3．開孔區(qū)面積計算 開孔區(qū)面積 Aa 按下面式子計算，則有 ）（ rxs i n180rxrx2A 122